图2中,丝织物K/S值随着改性剂质量分数的增加而增加,但当改性剂质量分数超过7%时,K/S值趋于恒定,不再有明显提高。说明当改性剂浓度提高到一定程度时,真丝上的活性基已经与改性剂反应完全,达到饱和,即使再增加其质量分数,改性程度也不会增大。故以下试验选择改性剂的质量分数为7%。
2. 1. 3 改性时间对改性效果的影响
按1. 2. 1节改性工艺,改变阳离子接枝改性时间对真丝织物进行处理,考察改性时间对织物染色性能的影响,结果如图3所示。
由图3可知,随着改性时间的延长,真丝织物表观色深增加。反应40 min后,改性已基本达到平衡,再延长时间对提高阳离子化程度没有贡献,故改性时间选择为40min。
2. 1. 4 改性温度对改性效果的影响
按1. 2. 1节改性工艺,改变阳离子接枝改性温度对真丝织物进行处理,考察改性温度对真丝织物染色性能的影响,结果如图4所示。
由图4可知,升高温度有利于真丝的阳离子化。这是因为随着温度上升,纤维的膨化程度提高,改性剂分子的动能增加,提高了纤维中活性基团与改性剂中活性基团的反应程度。但是,温度升高到70℃以后,表观色深提高幅度不大。考虑到节能及高温会损伤真丝,改性温度以70℃为宜。
综上所述,阳离子改性剂对真丝织物改性的优化工艺条件为:改性剂质量分数7% (omf),改性浴pH值9~10,在温度70℃时反应40 min。
2.2 改性织物的染色
2. 2. 1 染浴pH值对染色效果的影响
真丝织物系由蛋白质纤维组成,其分子结构呈两性,在等电点以下时,织物带正电荷,可与带负电荷的涂料相互吸引。按1. 2. 2节涂料染色工艺,考察等电点以下真丝未阳离子化时染液(pH值)对染色性能的影响,以及经阳离子化后染液pH值(在中性以上)的影响,结果见图5。
由图5(a)可见, pH值在3. 5以下时,丝织物上有涂料上染,且在pH值3. 5附近颜色达到最深; pH值大于3. 5时,得色很浅,肉眼观察几乎没有上色。这可能是由于pH值大于3. 5,丝织物处于等电点以上,织物表面带负电荷,与涂料产生斥力。pH值较低时,涂料表面的分散剂阴离子电离程度很小,此时Zeta电位(绝对值,以下同)较低,与纤维间的静电引力较小,纤维得色较浅;随着pH值提高,涂料表面分散剂的电离程度增大,涂料表面带有的负电荷增加, Zeta电位增大,与纤维之间的静电引力增强,纤维得色加深。
真丝织物经阳离子改性后,纤维表面带正电荷,理论上染液为中性时,可与涂料阴离子有最大程度的结合。由图5(b)知,当pH值为中性时,涂料的上染率最高,染色织物的颜色最深; pH值在碱性范围时,染色效果次之; pH值为酸性时,染色效果最差。比较发现,未改性丝织物得色远远低于阳离子改性后的丝纤维。
2. 2. 2 涂料染色提升力
经优化改性工艺条件改性的真丝织物按前述方法升温至60℃染色,涂料在丝织物上的提升力见图6。
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